Občutno povečanje hitrosti radijskih tehnologij brezžičnega omrežja WLAN (imenovano tudi Wi-Fi), krovni standard 802.11, je prinesla različica »n«. Delno zaradi povečanja pasovne širine kanala na 40 MHz (pri starejših različicah 20 MHz), robustnejšega kodiranja, predvsem pa zaradi vpeljave tehnologije MIMO. Z možnostjo oddajanja dveh ali celo treh sočasnih podatkovnih tokov skozi isti komunikacijski kanal (koliko jih usmerjevalnik podpira, kaže število anten na njem) je hitrost narasla za dva- oziroma trikrat. Pri treh podatkovnih tokovih na 450 Mb/s. Vendar so to le teoretične hitrosti, ki v praksi niso dosegljive. Težava je v tem, da gole podatke, ki jih pošiljamo, usmerjevalnik opremi z dodatnimi, ki opisujejo pakete, v katerih so »naši« podatki, dodatno pa hitrost zniža odpravljanje napak, ki so nastale v procesu prenašanja oziroma komunikacije. Končni rezultat pa je enak kot pri vseh komunikacijskih tehnologijah – praktične hitrosti so za polovico ali več nižje.
To pa je dobro vedeti. Izdelovalci usmerjevalniki namreč ne oglašujejo, da njihov izdelek dosega hitrosti 160, temveč 450 Mb/s, ker se slednje seveda veliko bolje sliši. Je pa s slike lepo razvidno, da je zmanjšanje pri standardu 802.11g polovično, pri 802.11n z dvema ali tremi antenami pa več kot polovično. Dokaj vprašljiva je zato potreba po usmerjevalniku, ki podpira tri podatkovne tokove, če je izboljšava v praktičnih hitrostih v primerjavi z usmerjevalnikom z dvema tokovoma le dobrih 40 Mb/s. Z upoštevanjem tega, da so tisti s tremi tokovi zaradi modernosti pač nekoliko dražji.
Vzrok razlik med praktično in teoretično hitrostjo je v načinu delovanja tehnologije MIMO. Običajni radijski oddajnik prek antene v prostor pošilja podatkovni tok (elektromagnetni valovi), tipičen oddajnik s pametnimi antenami pa isti tok pošilja prek več anten (zato so na trgu usmerjevalniki z dvema antenama, a ne podpirajo tehnologije MIMO), da preprečuje motnje v radijski komunikaciji. Oddajnik s tehnologijo MIMO prav tako uporablja več prostorsko ločenih anten, vendar sočasno v isti kanal pošilja več podatkovnih tokov (vsak tok vsebuje drugačne podatke). To si lahko predstavljamo tudi tako: običajni radijski oddajnik pošilja podatke po enopasovni cesti z omejitvijo hitrosti. Motnje na poti pomenijo gnečo, in ko ta nastopi, se vsi podatki gibljejo počasneje, kot je omejitev. Pametne antene pri drugem oddajniku pomagajo, da se promet giblje čim bližje omejitvi. Kaj pa MIMO? Ta deluje tako, kot če bi na isti cesti odprli več voznih pasov.
Leta 1990 sta raziskovalca Greg Raleigh in V. K. Jones na univerzi Stanford pokazala, da je lastnost širjenja valov, imenovana »več poti« (multipath – signal se odbija od objektov v prostoru in tako od oddajnika do sprejemnika potuje po več poteh), ki so jo prej krivili za slabšanje radijske komunikacije, pravzaprav darilo narave. Dokazala sta tudi, da jo je mogoče uporabiti za povečanje kapacitete radijskega sistema, in to je postalo osnova za tehnologijo MIMO. Oddajnik v prostor pošilja sočasne podatkovne tokove, kot bi jih pošiljal po žicah, le da so to virtualne žice. Ker pa ne gre za žice, temveč za širjenje valov, ki potujejo po različnih poteh skozi prostor, med seboj reagirajo v skladu s fiziko valov. Zato sprejemnik MIMO uporablja matematični algoritem, ki iz zmešnjave sprejetih radijskih valov izlušči prave podatke, ki jih je dejansko poslal oddajnik. To pa je tudi glavni razlog za razlike med praktično in teoretično hitrostjo prenosa podatkov!
Če smo letos priča brezžičnim usmerjevalnikom s tremi antenami, zdaj bomo tudi mi uporabili enak način označevanja kot proizvajalci, ki s tehnologijo MIMO omogočajo teoretično hitrost 450 Mb/s, pa za naslednje leto napovedujejo usmerjevalnike s štirimi antenami in teoretično hitrostjo 600 Mb/s, kar je verjetno zgornja meja standarda 802.11n. Po isti logiki z zgornje slike lahko ocenimo, da praktična hitrost pri teh usmerjevalnikih ne bi smela veliko preseči 200 Mb/s.
Moj mikro, September 2010 | Jan Kosmač |
